历史上有些洪水甚至重塑了整个塔里木河的河流系统。
地下水同样依靠夏季洪水来补充，然而，在汛期内地下水的入渗只能达到100米的宽度。因此，河床及支流的水越充盈，河水与地下水层的接触面积就越大，地下水补充得也就越多。
一般来说，每条河床都能维持宽1公里，深度超过5米的地下水带，这样对大多数天然植物来说就足够了。在500米的宽度范围内，地下水位在汛期升高，并在来年春季下降，出了这个范围，地下水位就出现下降，再往外延伸就脱离河流影响了。
夏未及秋季，洪水消退之后，塔里木河及其支流沿岸的土地很潮湿，为种子发芽提供了条件。而且，洪水还把所有的盐分都冲洗掉了。秋季气候不再那么炎热，蒸发也降低了。即使是在沙漠地区，直到冬季土壤还能保持潮湿。被夏季洪水充溢了的某些凹地依然能保持周期性湖泊的形态。
到了12月，塔里木河。支流以及周期性湖泊都封冻了，土壤中的水分也已经冻结。因此，来年春季河床及周期性湖泊里仍然有水可用，被洪水浸泡过的土壤仍然是潮湿的。5月气温上升，周期性湖泊就消失了，土壤也变得极端干旱。
植物的生长期从4月就开始了，但直到7月才会有水补充进来，所以天然植被利用的是地下水。这里的地下水起到了水库的作用，一部分洪水被储存在地下直到来年春季和初夏，这对植物来说是极其需要的。因此，天然植被很好地适应了塔里木河流域的环境条件。
春季和夏初也是当地主要的作物——棉花和蜜瓜最需水的季节，为了克服夏季洪水到来之前的缺水期，塔里木河沿岸修建了水库。
塔里木河沿岸的农民都要靠这条河供水，在河床干涸的时节，许多农民只好挖井抽取地下水，结果出现了与天然植被争水的局面。水井和水泵抽上来的地下水很容易就超过了塔里木河的补给量，这就造成了地下水水位下降。
气候变化使得冰川融化加速，目前的结果是夏季水量增加但最终冰川将越来越小，来自冰川的融水也将越来越少。塔里木河将来的水位很可能会下降，因此，塔里木胡杨林保护区应成为
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